轧制理论.doc

三、轧制理论(一)掌握变形区参数变形区是轧件在轧制过程中直接与轧辊相接触而发生变形的那个区域, 如图 1 所示。其基本参数为:D 为轧辊直径, mm ;R 为轧辊半径, mm ;H 为轧制前轧件之高度( 或称厚度), mm ; h 为轧制后轧件之高度(或称厚度), mm ;h m 为轧件的平均高度, , mm ; △h 为压下量(或称绝对压下量),△h=H-h, mm ;B H 为轧制前轧件的宽度, m;B h 为轧制后轧件的宽度,m;△ b= B h-B H ,L H 为轧制前轧件之长度,m;L h 为轧制后轧件之长度,m; α为咬入角( 变形区所对应的轧辊中心角); cos α=1- △ h/D ;r 为中性角; AB 为咬入弧或接触弧; Lc 为咬入角(接触弧)水平投影的长度, LchR?, mm 。Δh=D(1-) (二)轧辊咬入轧件的条件为建成轧制过程, 必须使轧辊咬人轧件, 只有当轧件上作用有外力, 使其紧贴在轧辊上时才可能咬入。这种使轧件紧贴轧辊的力, 可能是轧件运动的惯性力, 也可能是由施力装置给的, 还可以是轧钢工喂入时的撞击力。在这种力作用下, 轧辊与轧件前端接触, 前端边缘被挤压时产生摩擦力,由摩擦力把轧件拽入辊缝中。分析轧件拽入时的平衡条件( 见图 1- 5), 应当是有利于咬入的水平投影力的总和大于阻碍咬入的水平投影力的总和: (Q-F )+ 2Tx > 2Px 式中: Px ――正压力 P 的水平投影; Tx ――摩擦力 T 的水平投影; Q ――外推力 F ――惯性力采用库仑摩擦定律,则有, 式中, ――咬入角――边缘挤压角当时, P=T; T/P= /==μ。咬入角α的正切等于轧件与轧辊之间的摩擦系数μ时,是咬入的临界条件,当时,能咬入,如果时,则不能咬入。根据物理概念,摩擦系数可以用摩擦角来表示,亦即摩擦角β的正切就是摩擦系数μ, ,即轧制过程之咬入条件为摩擦角β大于咬入角α。(三)轧制时的前滑、后滑轧件在轧制时, 高度方向受压下的金属一部分流向纵向, 使轧件伸长, 另一部分流向横向, 使轧件展宽, 轧件的延伸是被压下金属向轧辊入口和出口两方面流动的结果; 轧件进入轧辊的速度小于轧辊在该点处线速度 v 的水平分量; 而轧件的出口速度大于轧辊在该处的线速度 v 这种>v 的现象叫做前滑,而< 的现象叫做后滑。前滑值是用轧辊出口断面上轧件与轧辊速度的相对差值来表示,即式中, Sh ――前滑值; ――轧辊出口截面轧件的速度; v ――轧辊圆周速度。同样后滑是用轧辊入口断面轧件的速度与轧辊该点的水平分速差的相对值来表示,即式中, ――后滑值; 影响前滑的因素很多, 例如辊径、轧件厚度、轧件宽度、压下量、摩擦系数、张力、孔型形状等。所有这些因素对前滑的影响都是通过中性角的改变来体现, 可以说, 凡是促使?角(即前滑区) 增大的因素, 皆使前滑增加, 例如前滑随压下量、摩擦系数以及前张力增大而增大, 宽展增加,使前滑下降等。(三)轧制时的宽展在轧制过程中轧件的高度承受轧辊压缩作用,压缩下来的体积,将按照最小阻力法则移向纵向及横向。由移向横向的体积所引起的轧件宽度的变化称为宽展。在****惯上,通常将轧件在宽度方向线尺寸的变化,即绝对宽展直接称为宽展。虽然用绝对宽展不能正确反映变形的大小, 但是由于它简单、明确, 在生产实践中得到极为广